JPH08270804A - ２方向切換弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２方向切換弁において空気を噴出するとき水
を確実に遮断する。 【構成】 シャトル３の一端に形成された円錐面１３ａ
は、第１の連結部６に当接して、第１の連結部６と第３
の連結部８との連絡を遮断する。シャトル３の他端には
軸方向に突出する中心突起１６と、中心突起１６と同軸
上でシャトル３の外周部から軸方向に突出する環状突起
１７とが形成される。シャトル３の中心突起１６と環状
突起１７との間には凹部１８が形成される。シャトル３
の凹部１８には可撓性材料により形成されかつ円錐面１
３ｂを有するダンパ部材１９が固着され、ダンパ部材１
９の円錐面１３ｂは第２の連結部７に当接して、第２の
連結部７と第３の連結部８との連絡を遮断する。ダンパ
部材９が第２の連結部材１１に当接して変形した後、シ
ャトル３の環状突起１７は第２の連結部材１１に当接す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は弁装置、特に簡素な構
造を有し複数の流体を選択的に取り出す２方向切換弁装
置に関連する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、実開平６−１０５８号公報に示
されるように、車両用洗車装置本体と、車両用洗車装置
本体内に形成された圧送ポンプ手段と、圧送ポンプ手段
に接続されたホース部材と、ホース部材の先端部に形成
され、車両に対して洗浄用液体又は空気を吹き付けるノ
ズル手段とを備えた洗車装置は公知である。この洗車装
置では、圧送ポンプ手段に圧送媒体を、洗浄用液体と空
気のいずれかに切り替える切り替え手段が設けられる。

【０００３】また、実開昭６０−５４６１号公報にはス
プレーガンに装着されるノズル本体内に塗料流出孔を屈
曲して形成した回動チップを塗料流出孔の屈曲方向に回
動可能に配設した切換形回転ノズル装置を示す。このノ
ズル装置では、回動チップに切換レバーを連結し、ノズ
ル本体には、塗料流出孔の屈曲角度に対応したスプレー
塗装用開口部及び塗料捨吹き用開口部が形成される。

【０００４】実開昭６２−１０９７４７号公報には直射
用と扇形用の各ノズルを設けたノズル本体の内部に、水
圧ポンプから送られる洗浄水の供給水路を設けた高圧洗
浄既用噴射切換装置が示される。この切換装置では、供
給水路の先端の内部に球弁体を移動自在に収納し、両端
口を各ノズルに連通した切換水路を略Ｔ字形に連設する
と共に、切換水路の両端口に球弁体によって開閉される
弁座が設けられる。

【０００５】実開平２−６６２５１号公報は、外管と内
管とからなる二重送液管を備えた噴口装置を示す。この
噴口装置では、内管に液が供給されると連絡用内孔及び
開口用内孔を通り液は中子の中心孔に入り、噴口から直
進噴射されるようにし、外管に液が供給されると、連絡
用害孔及び開口用外孔を通って液は中子の旋回孔に入
り、旋回孔によって旋回力を与えられて噴口から円状拡
散噴射される。

【０００６】

【発明が達成しようとする課題】しかしながら、従来の
切換弁装置は、噴出する水から空気に切り換えるとき、
水を十分に遮断することができなかった。このため、高
圧の水が空気通路に逆流するため、大量の水を空気通路
から除去しなければならなかった。

【０００７】この発明は、空気を噴出するとき水を確実
に遮断できる２方向切換弁装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を達成するための手段】この発明による２方向切
換弁装置は、空洞部及び空洞部から分岐した分岐通路を
備えかつ空洞部の両端に第１の連結部と第２の連結部と
が形成されると共に分岐通路の一端が空洞部に連絡され
かつ分岐通路の他端に第３の連結部が形成されたハウジ
ングと、ハウジングの空洞部内に摺動可能に配置され、
第１の連結部に第１の流体圧力を受けたときに、第２の
連結部と第３の連結部との連絡を遮断すると共に第１の
連結部と第３の連結部との連絡を確立し、また、第２の
連結部に第２の流体圧力を受けたときに、第１の連結部
と第３の連結部との連絡を遮断すると共に第２の連結部
と第３の連結部との連絡を確立するシャトルとを備えて
いる。シャトルの一端に形成された円錐面は、第１の連
結部に当接して、第１の連結部と第３の連結部との連絡
を遮断する。シャトルの他端には軸方向に突出する中心
突起と、中心突起と同軸上でシャトルの外周部から軸方
向に突出する環状突起とが形成される。シャトルの中心
突起と環状突起との間には凹部が形成される。シャトル
の凹部には可撓性材料により形成されかつ円錐面を有す
るダンパ部材が固着され、ダンパ部材の円錐面は第２の
連結部に当接して、第２の連結部と第３の連結部との連
絡を遮断する。ダンパ部材が第２の連結部材に当接して
変形した後、シャトルの環状突起は第２の連結部材に当
接する。

【０００９】この発明の実施例では、シャトルの中心突
起は環状突起より軸方向に突出し、シャトルの中心突起
に衝撃力を加えて、シャトルの一端に設けられた円錐面
によりハウジングの肩部を変形させる。ダンパ部材は熱
溶着により固着される。

【００１０】

【作用】駆動制御装置によりポンプの作動が停止され流
体遮断弁が開放されると、第１の流体圧力によりシャト
ルがハウジング内で第１位置に移動され、シャトルは、
第２の連結部と第３の連結部との連絡を遮断すると共に
第１の連結部と第３の連結部との連絡を確立する。この
ため、第１の流体が第１の連絡部から空洞部及び分岐通
路を通り第３の連絡部から外部に放出される。このと
き、可撓性材料のダンパ部材の円錐面は第２の連結部の
連結部材に当接して、第２の連結部と第３の連結部との
連絡を確実に遮断する。また、シャトルの環状突起は第
２の連結部の連結部材に当接してダンパ部材の過剰な変
形を阻止する。また、シャトルの中心突起はダンパ部材
の変形時に芯となり、ダンパ部材の大きな変形を防止す
る。

【００１１】逆に、駆動制御装置によりポンプが作動さ
れ流体遮断弁が閉弁されると、第２の流体圧力によりシ
ャトルがハウジング内で第２位置に移動され、シャトル
は、第１の連結部と第３の連結部との連絡を遮断すると
共に第２の連結部と第３の連結部との連絡を確立する。
このため、第２の流体が第２の連絡部から空洞部及び分
岐通路を通り第３の連絡部から外部に放出される。この
とき、シャトルの一端に形成された円錐面は、第１の連
結部に設けられた連結部材に当接して、第１の連結部と
第３の連結部との連絡を遮断する。シャトルの中心突起
に衝撃力を加えて、シャトルの一端に設けられた円錐面
を第１の連結部に設けられた連結部材の肩部に当接させ
てシャトルとの密着性を改善することができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明による２方向切換弁装置の実
施例を図１〜図８について説明する。

【００１３】図１及び図２に示すように、この発明によ
る２方向切換弁装置１は、ハウジング２と、ハウジング
２内に摺動可能に配置されたシャトル３とを備えてい
る。ハウジング２は、直線状の空洞部４と、空洞部４の
両端部に形成された第１の連結部６及び第２の連結部７
と、空洞部４から分岐した分岐通路５と、分岐通路５の
端部に形成された第３の連結部８とを備えている。第１
の連結部６〜第３の連結部８の各々には雌ねじ部６ａ〜
８ａが設けられ、それぞれ貫通孔１０ａ〜１２ａを備え
た第１〜第３の接続部材１０〜１２の管用ねじ部１０ｂ
〜１２ｂが接続される。空洞部４の一端４ａにはテーパ
が形成された肩部４ｂが設けられる。また、第２の連結
部材１１の内端にはテーパが形成された座ぐり部１１ｃ
が形成される。

【００１４】空洞部４内に配置されるシャトル３は、円
柱状の弁本体１３と、弁本体１３の一端に設けられた円
錐面１３ａと、他端に設けられた円錐面１３ｂとを備え
ている。図３〜図５に示すように、シャトル３の他端に
は軸方向に突出する中心突起１６と、中心突起１６と同
軸上でシャトル３の外周部から軸方向に突出する環状突
起１７とが形成される。シャトル３の中心突起１６と環
状突起１７との間には凹部１８が形成され、凹部１８に
はゴム等の可撓性材料により形成されかつ円錐面１３ｂ
を有するダンパ部材１９が熱溶着により固着される。シ
ャトル３の中心突起１６は環状突起１７より軸方向に突
出している。空洞部４の他端にはトラップ１４が形成さ
れ、トラップ１４はバイパス通路１５により分岐通路５
に連絡される。肩部４ｂとシャトル３の円錐面１３ａと
の密着性を改善するため、組立時に、シャトル３の中心
突起１６に衝撃力を加えて、シャトル３の円錐面１３ａ
を第１の連結部材１０の肩部４ｂに当接させて密着度の
高い接触面に変形することができる。中心突起１６はダ
ンパ部材１９に覆われないため、確実に衝撃力を加える
ことができる。また、ハウジング２を真鍮で構成し、シ
ャトル３をハウジング２より硬いステンレスで構成した
場合、ハウジング２が変形して接触面が形成される。

【００１５】図６に示すように、２方向切換弁装置１は
複数の車輪２１及び車輪２１上に設けられたパネル２２
を備えた洗浄機２０内に収容される。洗浄機２０内に
は、２方向切換弁装置１の第１の連結部６に直列に接続
された水抜き装置２５及び流体遮断弁２６と、満杯の水
量を検出するフロートスイッチ２３ａを備えたタンク２
３と、タンク２３と２方向切換弁装置１の第２の連結部
７との間に接続されたポンプ２４とを備えている。タン
ク２３には給水口２７から水を供給することができる。
ポンプ２４と２方向切換弁装置１との間にはリリーフバ
ルブ２８が接続され、ポンプ２４からの水が外部に放出
されない場合に、リリーフバルブ２８を通る水はタンク
２３に戻される。流体遮断弁２６には図示しない空気圧
力源に接続される空圧接続部２９が設けられる。

【００１６】また、駆動制御装置３０はアンテナ３１
と、タンク２３内の水量を検出するフロートスイッチ２
３、ポンプ２４及び流体遮断弁２６に接続された出力端
子とを有する。駆動制御装置３０は発信機４０から送出
された無線信号内に含まれる所定のコード信号を受信し
たときに、ポンプ２４と流体遮断弁２６とを選択的に駆
動する出力を発生する。２方向切換弁装置１の第３の連
結部８はパイプ５５によりガン５６を介してノズル装置
５０の流入口５０ａに接続される。図７に示すように、
ハウジング５１と、ハウジング５１内に回転可能に設け
られたロータリバルブ５２とを備えたノズル装置５０が
設けられる。ロータリバルブ５２を回転することによ
り、ノズル装置５０から噴出する流体の流出を開始又は
停止することができる。ノズル装置５０は２つの噴出口
５３、５４を備え、ロータリバルブ５２の回転によりい
ずれかの噴出口５３、５４を選択することができる。ガ
ン５６の引き金（図示せず）を引いたときに、ノズル装
置５０から空気又は水が噴出する。

【００１７】上記の構成において、第１の流体圧力を空
気圧力とし、第２の流体圧力を水圧として、２方向切換
弁装置１の作用を説明する。

【００１８】駆動制御装置３０の起動時には、ポンプ２
４の作動が停止されており、空気圧力源からの空気が第
１の連結部６からシャトル３の左端部に加えられ、シャ
トル３は図１の実線で示す第１位置（右側）に移動す
る。第１位置では、シャトル３の弁本体１３の円錐面１
３ｂは第２の連結部材１１の座ぐり部１１ｃに当接し、
第２の連結部７への空気の流入を遮断すると共に、第１
の連結部６を開放する。ダンパ部材１９が座ぐり部１１
ｃに変形した後、シャトル３の環状突起１７は第２の連
結部材１１の端壁１１ｄに当接し、ダンパ部材１９の過
剰な変形を阻止する。また、シャトル３の中心突起１６
はダンパ部材３の変形時に芯となり、ダンパ部材３の大
きな変形を防止する。このため、空気圧力源からの空気
は、流体遮断弁２６、貫通孔１０ａ、空洞部４、分岐通
路５を通りノズル装置５０から噴出される。このとき、
空洞部４内の水は、バイパス通路１５から分岐通路５を
通り排出されるので、シャトル３を容易に第１位置に移
動することができる。このように、シャトル３は、第１
の連結部６に空気圧力を受けたときに、第２の連結部７
と第３の連結部８との連絡を遮断すると共に第１の連結
部６と第３の連結部８との連絡を確立する。

【００１９】発信機４０から遠隔操作信号をアンテナ３
１に向かって送出すると、駆動制御装置３０からポンプ
２４に駆動信号が付与され、ポンプ２４が作動すると共
に、流体遮断弁２６が閉弁される。第２の連結部７を通
る水の圧力を受けるシャトル３は図１の点線で示すハウ
ジング２の第２位置（左側）に移動され、空洞部４の肩
部４ｂに当接し、第１の連結部６を遮断する。シャトル
３から中心突起１６が突出しているため、水圧によるダ
ンパ部材１９の変形を最小限に抑えることができる。ま
た、ダンパ部材１９の周囲は環状突起１７に当接するた
め、水圧による外周への膨らみを防止する。このため、
タンク２３からの水は、ポンプ２４、貫通孔１１ａ、空
洞部４、分岐通路５及びノズル装置５０を通りガン５６
から噴出され、水の噴出により車両等の対象物を洗浄す
ることができる。

【００２０】再び発信機４０から遠隔操作信号をアンテ
ナ３１に向かって送出すると、駆動制御装置３０からポ
ンプ２４へ停止信号が送られ、流体遮断弁２６の開放信
号が送られる。従って、ポンプ２４が停止すると共に、
流体遮断弁２６が開弁される。このため、空気圧力源か
らの空気圧力が第１の連結部６に生じ、シャトル３は図
１の実線で示すハウジング２内で第１位置（右側）に移
動される。このとき、貫通孔１１ａ内の水をバイパス通
路１５から排出できるので、シャトル３を容易に第１位
置に移動することができる。第１位置では、シャトル３
の弁本体１３の円錐面１３ｂは第２の連結部材１１の座
ぐり部１１ｃに当接し、第２の連結部７を遮断する。こ
のため、空気圧力源からの空気は、流体遮断弁２６、貫
通孔１０ａ、空洞部４、分岐通路５及びノズル装置５０
を通りガン５６から噴出される。車両の水洗後に、車両
の表面又は隙間に残存する水を空気圧力により吹き飛ば
して除去することができる。このように、シャトル３
は、第１の連結部６に空気圧力を受けたときに、第２の
連結部７と第３の連結部８との連絡を遮断すると共に第
１の連結部６と第３の連結部８との連絡を確立する。

【００２１】再び発信機４０から遠隔操作信号がアンテ
ナ３１に向かって送出され、駆動制御装置３０からポン
プ２４へ駆動信号が送られ、水が噴出される。ポンプ２
４が作動される状態で、水が噴出されないと、タンク２
３内の水量が満杯に達する。このため、フロートスイッ
チ２３ａがオンになり、駆動制御装置３０内に設けられ
たタイマが作動する。例えば、このタイマは３０秒を計
数し、３０秒後に駆動制御装置３０からのポンプ２４へ
の駆動信号が自動的に停止され、ノスル装置５０からの
噴流は水から空気に切り換えられる。このように、タン
ク２３内の水量が満杯に達すると、自動的にポンプ２４
の駆動が停止され、節電を行うことができる。

【００２２】また、図８に示すタイミングチャートに従
い、この発明の作用を説明する。

【００２３】電源がオンすると、流体遮断弁２６は開放
状態になるが、ガン５６は操作されていないため、ノズ
ル５０からの噴出は停止しており、洗浄装置２０はスタ
ンバイ状態になっている。利用者は、ガン５６を操作す
ると空気が噴出されるため、現在の状態を確認すること
ができる。送信機４０の操作により出力状態は空気から
水に変更（状態６０）され、再び送信機４０を操作する
と、水から空気に戻すことができる（状態６１）。

【００２４】利用者が水での洗浄を行っているとき（状
態６２と６３の間）、ガン５６の操作を中断すると、ノ
ズル５０からの水の噴出が止まる。この状態では、ポン
プ２４はまだ駆動されているが、タンク２３の水位が上
昇するため、フロートスイッチ２３ａがオンすると共
に、タイマがスタートする（状態６３）。

【００２５】所定時間経過しても、フロートスイッチ２
３ａはオンのままであるため、洗浄装置２０の利用を終
了していると判断し、強制的に出力状態を空気に変更す
る（状態６４）。従って、利用者が水の状態でそのまま
放置しても、ポンプ２４は一定時間後に停止する。利用
者が再びガン５６を操作すると、空気が噴出されるた
め、出力状態の変更を知ることができる。

【００２６】継続して水による洗浄を行う場合は、送信
機４０の操作により変更（状態６５）できる。この瞬間
では、水はまだ放出されておらず、フロートスイッチ２
３ａはオンのままであるため、タイマは再びスタートす
るが、利用者が水を放出し始めると、設定時間以内にフ
ロートスイッチ２３ａはオフとなり、タイマは停止す
る。従って、出力状態が変更することはない（状態６
６）。

【００２７】ガン５６の操作を停止すると、タイマはス
タートする（状態６７）が、所定時間以内に再操作する
と、出力状態は変更しない（状態６８）。従って、水へ
の変更直後や洗浄箇所を変えるための一時的な停止で
は、出力状態を気にすることなく利用することができ
る。

【００２８】その後は、状態６１、６０と同様、送信機
を操作することにより空気（状態６９）、水（状態７
０）に変更できる。

【００２９】本実施例では、作業者がガン５６を携帯し
たままの状態で、送信機４０の作動により水と空気の流
出を適宜切り換えることができる。連続的に車両を整備
する工場では、水切り時間の短縮及び整備時間の短縮が
可能となる。また、水を使用しないときは、ポンプ２４
を停止して、節電を行うことができる。車輪２１が設け
られた洗浄機２０を現場まで移動できるので、別途水吹
き用の空気ホースを引き回す必要がなく、作業場の環境
整備及び回収を効率的に行うことができる。更に、送信
機４０の遠隔操作信号によりポンプ２４の作動を瞬時に
停止して、消費電力及び噴水量を低減すると共に、作業
場の騒音防止の効果が得られる。寒冷時には、空気の噴
射によりホース内の水を除去できるので、ホース内の水
抜き作業を省略することができる。送信機４０のボタン
を押すと、「水、空気、水・・・」と交互に噴射流体を
変更できるので、作業用途に合わせて使用することがで
きる。例えば、水の噴出時に送信機４０のボタンを押圧
した後、約４秒後に空気の噴出に切り換えられ、切換直
後は霧状に水が混じるが約２０秒後に噴出される空気は
透明になる。

【００３０】この発明の実施態様は前記の実施例に限定
されず、変更が可能である。例えば、第１の流体圧力を
水圧とし、第２の流体圧力を空気圧力としたが、第１の
流体圧力及び第２の流体圧力は水圧でも空気圧力のいず
れでもよい。また、空洞部４を直線状としたが、空洞部
４は円弧状でもよく、シャトル３の移動通路の外側で
は、空洞部４は折曲げ通路、屈曲通路又は円弧状通路と
なっていてもよい。また、空洞部４の途中に複数のバイ
パス通路を形成してもよい。

【００３１】水を噴出中にノズル装置５０のロータリバ
ルブ５２を回転してガン５６からの水の噴出を停止する
と、一定時間（例えば約１０秒後）に水の噴出を自動的
に停止するように構成してもよい。

【００３２】

【発明の効果】前記のように、この発明では、第１の流
体圧又は第２の流体圧を選択的に供給することにより、
自動的に切り換えられるため、２方向切換弁装置を簡素
な構造とし、かつ複数の流体を選択的に取り出すことが
できる。シャトルの他端にダンパ部材よりも突出した中
心突起によりハウジングの肩部とシャトルの一端の円錐
部とを確実に接触するように形成でき、水漏れの心配が
ない。

【００３３】また、シャトルの他端の環状突起により、
座ぐり部への当接によるダンパ部材の衝撃を抑制でき、
中心突起と共に水圧による変形を防止できるため、ダン
パ部材の劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による２方向切換弁装置の断面図

【図２】 この発明による２方向切換弁装置の側面図

【図３】 図１の２方向切換弁装置に使用するシャトル
の断面図

【図４】 図１の２方向切換弁装置に使用するシャトル
の側面図

【図５】 図１の２方向切換弁装置に使用するシャトル
の正面図

【図６】 この発明による２方向切換弁装置を適用した
洗浄機の構造を示すブロック図

【図７】 ノズル装置の断面図

【図８】 この発明による２方向切換弁装置の動作タイ
ミングを示すタイミングチャート

【符号の説明】

１・・２方向切換弁装置、 ２・・ハウジング、 ３・
・シャトル、 ４・・空洞部、 ４ｂ・・肩部、 ５・
・分岐通路、 ６・・第１の連結部、 ７・・第２の連
結部、 ８・・第３の連結部、 １０・・第１の連結部
材、 １１・・第２の連結部材、 １２・・第３の連結
部材、 １３ａ、１３ｂ・・円錐面、１６・・中心突
起、 １７・・環状突起、 １８・・凹部、 １９・・
ダンパ部材、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空洞部及び空洞部から分岐した分岐通路
   を備えかつ空洞部の両端に第１の連結部と第２の連結部
   とが形成されると共に分岐通路の一端が空洞部に連絡さ
   れかつ分岐通路の他端に第３の連結部が形成されたハウ
   ジングと、 ハウジングの空洞部内に摺動可能に配置され、第１の連
   結部に第１の流体圧力を受けたときに、第２の連結部と
   第３の連結部との連絡を遮断すると共に第１の連結部と
   第３の連結部との連絡を確立し、また、第２の連結部に
   第２の流体圧力を受けたときに、第１の連結部と第３の
   連結部との連絡を遮断すると共に第２の連結部と第３の
   連結部との連絡を確立するシャトルとを備えた２方向切
   換弁装置において、 シャトルの一端に形成された円錐面は、第１の連結部に
   当接して、第１の連結部と第３の連結部との連絡を遮断
   し、 シャトルの他端には軸方向に突出する中心突起と、中心
   突起と同軸上でシャトルの外周部から軸方向に突出する
   環状突起とが形成され、 シャトルの中心突起と環状突起との間には凹部が形成さ
   れ、 シャトルの凹部には可撓性材料により形成されかつ円錐
   面を有するダンパ部材が固着され、ダンパ部材の円錐面
   は第２の連結部に当接して、第２の連結部と第３の連結
   部との連絡を遮断し、 ダンパ部材が第２の連結部材に当接して変形した後、シ
   ャトルの環状突起は第２の連結部材に当接することを特
   徴とする２方向切換弁装置。
2. 【請求項２】 シャトルの中心突起は環状突起より軸方
   向に突出し、シャトルの中心突起に衝撃力を加えて、シ
   ャトルの一端に設けられた円錐面によりハウジングの肩
   部を変形させる請求項１に記載の２方向切換弁装置。
3. 【請求項３】 ダンパ部材は熱溶着により固着される請
   求項１に記載の２方向切換弁装置。